(57)【要約】【課題】容易に高速回転が得られ回転特性も良く、さらに、構造が簡単であり小型のマイクロマシーン化が可能な回転駆動装置を提供する。【解決手段】棒状または筒状のロータ１２０を、長手方向の任意の箇所を支点として軸線まわりに回転させる回転駆動方法である。支点を通りロータ１２０の回転軸線と交差し、かつ、互いに交差する少なくとも２つの軸線まわりに、ロータ１２０の位相の異なる揺動モーメントを発生させる。【選択図】図１
2007124900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状または筒状のロータを、長手方向の任意の箇所を支点として軸線まわりに回転させる回転駆動方法であって、
前記支点を通り前記ロータの回転軸線と交差し、かつ、互いに交差する少なくとも２つの軸線まわりに、前記ロータの位相の異なる揺動モーメントを発生させることを特徴とする回転駆動方法。
【請求項２】
棒状または筒状のロータを、長手方向の任意の箇所を支点として軸線まわりに回転させる回転駆動方法であって、
前記支点を通り前記ロータの回転軸線と交差し、かつ、互いに交差する少なくとも２つの軸線まわりに、当該少なくとも２つの軸線相互の交差角度に応じた位相差を有する前記ロータの揺動モーメントを発生させることを特徴とする回転駆動方法。
【請求項３】
前記少なくとも２つの軸線は、前記ロータの前記回転軸線と直交することを特徴とする請求項１または請求項２記載の回転駆動方法。
【請求項４】
前記少なくとも２つの軸線は互いに直交し、当該少なくとも２つの軸線まわりにπ／２の位相差を有する前記ロータの揺動モーメントを発生させることを特徴とする請求項２または請求項３記載の回転駆動方法。
【請求項５】
ステータと、
前記ステータに、長手方向の任意の箇所を支点として軸線まわりに回転可能に支持された棒状または筒状のロータと、
前記支点を通り前記ロータの回転軸線と交差し、かつ、互いに交差する少なくとも２つの軸線まわりに、前記ロータの位相の異なる揺動モーメントをそれぞれ発生可能な複数の駆動部材と、
を備えたことを特徴とする回転駆動装置。
【請求項６】
ステータと、
前記ステータに、長手方向の任意の箇所を支点として軸線まわりに回転可能に支持された棒状または筒状のロータと、
前記支点を通り前記ロータの回転軸線と交差し、かつ、互いに交差する少なくとも２つの軸線まわりに、当該少なくとも２つの軸線相互の交差角度に応じた位相差を有する前記ロータの揺動モーメントをそれぞれ発生可能な複数の駆動部材と、
を備えたことを特徴とする回転駆動装置。
【請求項７】
前記ロータは、長手方向の中間部を支点として前記ステータに支持されることを特徴とする請求項５または請求項６記載の回転駆動装置。
【請求項８】
前記ロータは、長手方向の一端部を支点として前記ステータに支持されることを特徴とする請求項５または請求項６記載の回転駆動装置。
【請求項９】
前記複数の駆動部材は、前記ロータの前記回転軸線と直交する前記少なくとも２つの軸線まわりに、前記ロータの揺動モーメントをそれぞれ発生可能であることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項記載の回転駆動装置。
【請求項１０】
前記複数の駆動部材は、相互に直交する前記少なくとも２つの軸線まわりにπ／２の位相差を有する前記ロータの揺動モーメントをそれぞれ発生可能であることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項記載の回転駆動装置。
【請求項１１】
前記複数の駆動部材は、前記ステータに設けられることを特徴とする請求項５〜１０のいずれか１項記載の回転駆動装置。
【請求項１２】
前記各駆動部材は、電磁力を用いて前記ロータの揺動モーメントを発生可能な電磁力駆動部材で構成されることを特徴とする請求項５〜１１のいずれか１項記載の回転駆動装置。
【請求項１３】
前記各駆動部材は、静電力を用いて前記ロータの揺動モーメントを発生可能な静電力駆動部材で構成されることを特徴とする請求項５〜１１のいずれか１項記載の回転駆動装置。
【請求項１４】
前記各駆動部材は、圧電力を用いて前記ロータの揺動モーメントを発生可能な圧電力駆動部材で構成されることを特徴とする請求項５〜１１のいずれか１項記載の回転駆動装置。
【請求項１５】
前記各駆動部材は、光圧力を用いて前記ロータの揺動モーメントを発生可能な光圧力駆動部材で構成されることを特徴とする請求項５〜１１のいずれか１項記載の回転駆動装置。
【請求項１６】
前記各駆動部材は、光起電力を用いて前記ロータの揺動モーメントを発生可能な光起電力駆動部材で構成されることを特徴とする請求項５〜１１のいずれか１項記載の回転駆動装置。
【請求項１７】
前記各駆動部材は、熱応力（熱膨張）を用いて前記ロータの揺動モーメントを発生可能な熱応力（熱膨張）駆動部材で構成されることを特徴とする請求項５〜１１のいずれか１項記載の回転駆動装置。
【請求項１８】
前記ロータが回転している状態で、回転速度を加速または減速させる加速／減速部材をさらに備えたことを特徴とする請求項５〜１７のいずれか１項記載の回転駆動装置。
【請求項１９】
前記加速／減速部材は、前記ロータの一部の領域が有する磁荷または電荷の極性と同じ極性の磁場または電場と、逆の極性の磁場または電場とを切り換えて発生可能な磁極または電極を備え、
前記ロータの前記領域が前記加速／減速部材を通過する手前において、前記磁極または電極が前記磁荷または電荷の極性と逆の極性の磁場または電場を発生することで前記ロータを加速させ、また、前記磁極または電極が前記磁荷または電荷の極性と同じ極性の磁場または電場を発生することで前記ロータを減速させることを特徴とする請求項１８記載の回転駆動装置。
【請求項２０】
前記加速／減速部材は、前記ステータに設けられることを特徴とする請求項１８または請求項１９記載の回転駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ジャイロセンサに適用されるコリオリの力、すなわちジャイロモーメントを利用した回転駆動方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転駆動装置はステータ板に固定された保持筒の内側に軸受を保持し、その外周に磁芯コアを取付けてこれに複数の駆動コイルを巻き、ロータケースに固定したロータマグネットでその磁芯コアを囲むようにしてロータ軸を軸受に軸支させ、ロータケースの外周部に位置検出センサを配置した構成を有していた。
【特許文献１】特開平９−３２２５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述のような回転駆動装置では磁芯コアを囲むようにしてマグネットが配置されるため小型化が難しいという問題があった。
【０００４】
この発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、構造が簡単で小型のマイクロマシン化が可能であり、しかも、容易に高速回転が得られ回転特性も良い回転駆動方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の請求項１に係る回転駆動方法は、棒状または筒状のロータを、長手方向の任意の箇所を支点として軸線まわりに回転させる回転駆動方法であって、前記支点を通り前記ロータの回転軸線と交差し、かつ、互いに交差する少なくとも２つの軸線まわりに、前記ロータの位相の異なる揺動モーメントを発生させることを特徴とする。
【０００６】
この発明の請求項２に係る回転駆動方法は、棒状または筒状のロータを、長手方向の任意の箇所を支点として軸線まわりに回転させる回転駆動方法であって、前記支点を通り前記ロータの回転軸線と交差し、かつ、互いに交差する少なくとも２つの軸線まわりに、当該少なくとも２つの軸線相互の交差角度に応じた位相差を有する前記ロータの揺動モーメントを発生させることを特徴とする。
【０００７】
この発明の請求項３に係る回転駆動方法は、請求項１または請求項２記載の回転駆動方法において、前記少なくとも２つの軸線は、前記ロータの前記回転軸線と直交することを特徴とする。
【０００８】
この発明の請求項４に係る回転駆動方法は、請求項２または請求項３記載の回転駆動方法において、前記少なくとも２つの軸線は互いに直交し、当該少なくとも２つの軸線まわりにπ／２の位相差を有する前記ロータの揺動モーメントを発生させることを特徴とする。
【０００９】
この発明の請求項５に係る回転駆動装置は、ステータと、前記ステータに、長手方向の任意の箇所を支点として軸線まわりに回転可能に支持された棒状または筒状のロータと、前記支点を通り前記ロータの回転軸線と交差し、かつ、互いに交差する少なくとも２つの軸線まわりに、前記ロータの位相の異なる揺動モーメントをそれぞれ発生可能な複数の駆動部材と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この発明の請求項６に係る回転駆動装置は、ステータと、前記ステータに、長手方向の任意の箇所を支点として軸線まわりに回転可能に支持された棒状または筒状のロータと、前記支点を通り前記ロータの回転軸線と交差し、かつ、互いに交差する少なくとも２つの軸線まわりに、当該少なくとも２つの軸線相互の交差角度に応じた位相差を有する前記ロータの揺動モーメントをそれぞれ発生可能な複数の駆動部材と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
この発明の請求項７に係る回転駆動装置は、請求項５または請求項６記載の回転駆動装置において、前記ロータは、長手方向の中間部を支点として前記ステータに支持されることを特徴とする。
【００１２】
この発明の請求項８に係る回転駆動装置は、請求項５または請求項６記載の回転駆動装置において、前記ロータは、長手方向の一端部を支点として前記ステータに支持されることを特徴とする。
【００１３】
この発明の請求項９に係る回転駆動装置は、請求項５〜８のいずれか１項記載の回転駆動装置において、前記複数の駆動部材は、前記ロータの前記回転軸線と直交する前記少なくとも２つの軸線まわりに、前記ロータの揺動モーメントをそれぞれ発生可能であることを特徴とする。
【００１４】
この発明の請求項１０に係る回転駆動装置は、請求項６〜９のいずれか１項記載の回転駆動装置において、前記複数の駆動部材は、相互に直交する前記少なくとも２つの軸線まわりにπ／２の位相差を有する前記ロータの揺動モーメントをそれぞれ発生可能であることを特徴とする。
【００１５】
この発明の請求項１１に係る回転駆動装置は、請求項５〜１０のいずれか１項記載の回転駆動装置において、前記複数の駆動部材は、前記ステータに設けられることを特徴とする。
【００１６】
この発明の請求項１２に係る回転駆動装置は、請求項５〜１１のいずれか１項記載の回転駆動装置において、前記各駆動部材は、電磁力を用いて前記ロータの揺動モーメントを発生可能な電磁力駆動部材で構成されることを特徴とする。
【００１７】
この発明の請求項１３に係る回転駆動装置は、請求項５〜１１のいずれか１項記載の回転駆動装置において、前記各駆動部材は、静電力を用いて前記ロータの揺動モーメントを発生可能な静電力駆動部材で構成されることを特徴とする。
【００１８】
この発明の請求項１４に係る回転駆動装置は、請求項５〜１１のいずれか１項記載の回転駆動装置において、前記各駆動部材は、圧電力を用いて前記ロータの揺動モーメントを発生可能な圧電力駆動部材で構成されることを特徴とする。
【００１９】
この発明の請求項１５に係る回転駆動装置は、請求項５〜１１のいずれか１項記載の回転駆動装置において、前記各駆動部材は、光圧力を用いて前記ロータの揺動モーメントを発生可能な光圧力駆動部材で構成されることを特徴とする。
【００２０】
この発明の請求項１６に係る回転駆動装置は、請求項５〜１１のいずれか１項記載の回転駆動装置において、前記各駆動部材は、光起電力を用いて前記ロータの揺動モーメントを発生可能な光起電力駆動部材で構成されることを特徴とする。
【００２１】
この発明の請求項１７に係る回転駆動装置は、請求項５〜１１のいずれか１項記載の回転駆動装置において、前記各駆動部材は、熱応力（熱膨張）を用いて前記ロータの揺動モーメントを発生可能な熱応力（熱膨張）駆動部材で構成されることを特徴とする。
【００２２】
この発明の請求項１８に係る回転駆動装置は、請求項５〜１７のいずれか１項記載の回転駆動装置において、前記ロータが回転している状態で、回転速度を加速または減速させる加速／減速部材をさらに備えたことを特徴とする。
【００２３】
この発明の請求項１９に係る回転駆動装置は、請求項１８記載の回転駆動装置において、前記加速／減速部材は、前記ロータの一部の領域が有する磁荷または電荷の極性と同じ極性の磁場または電場と、逆の極性の磁場または電場とを切り換えて発生可能な磁極または電極を備え、前記ロータの前記領域が前記加速／減速部材を通過する手前において、前記磁極または電極が前記磁荷または電荷の極性と逆の極性の磁場または電場を発生することで前記ロータを加速させ、また、前記磁極または電極が前記磁荷または電荷の極性と同じ極性の磁場または電場を発生することで前記ロータを減速させることを特徴とする。
【００２４】
この発明の請求項２０に係る回転駆動装置は、請求項１８または請求項１９記載の回転駆動装置において、前記加速／減速部材は、前記ステータに設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
この発明は以上のように、棒状または筒状のロータを、長手方向の任意の箇所を支点として軸線まわりに回転させる回転駆動方法であって、前記支点を通り前記ロータの回転軸線と交差し、かつ、互いに交差する少なくとも２つの軸線まわりに、前記ロータの位相の異なる揺動モーメントを発生させるように構成したので、容易に高速回転が得られ回転特性も良く、構造が簡単で小型のマイクロマシン化が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は、この発明による回転駆動装置の第１の実施形態を示す概略的正面図、図２は概略的左端面図、図３は概略的右端面図である。この回転駆動装置１０１は、概略的に筒状空間で示すステータ１１０内に、棒状または筒状のロータ１２０が、長手方向の中間部（より正確には、長手方向中央部）を支点として軸線まわりに回転可能に、そして、支点まわりに揺動可能に支持されたものである。
【００２８】
ロータ１２０の長手方向中央部は膨らんだ球状に形成され、この球状部分１２１が、ステータ１１０の筒状空間に張り出した凹面状の環状軸受け１１１に支持されている。そのため、ロータ１２０は、環状軸受け１１１を支点として、より正確には、環状軸受け１１１の中心すなわちロータ１２０の球状部分１２１の中心を支点中心として、ロータ１２０の軸線のまわりに回転可能に支持されている。また、ロータ１２０は、両端部側周縁の任意の箇所が、ステータ１１０の筒状空間に張り出した駆動部材１１５ａ，１１５ｂに接触しない範囲で、揺動可能に支持されている。
【００２９】
ステータ１１０の筒状空間には、ロータ１２０の中央支点で互いに直交する３軸のうち、ロータ１２０の回転軸Ｚを除く２軸Ｘ，Ｙのまわりにロータ１２０の揺動モーメントＭｘ，Ｍｙをそれぞれ発生（誘起）可能な２つの駆動部材１１５ａ，１１５ｂが設けてある。
【００３０】
すなわち、Ｘ軸のまわりにロータ１２０の揺動モーメントＭｘを発生可能な第１の駆動部材１１５ａと、Ｙ軸のまわりにロータ１２０の揺動モーメントＭｙを発生可能な第２の駆動部材１１５ｂとが、ロータ１２０の長手方向中央部（球状部分１２１）を挟んで両端側にそれぞれ、かつ、２軸Ｘ，Ｙのなす平面において環状軸受け１１１の支点（ロータ１２０の球状部分１２１の中心）を中心とする９０°の角度で配置されている。
【００３１】
このような駆動部材１１５ａ，１１５ｂを９０°の位相差で作動させることにより、ロータ１２０にＸ軸まわりの揺動モーメントＭｘとＹ軸まわりの揺動モーメントＭｙを交互に発生（誘起）させることができる。そして、ロータ１２０にＸ軸まわりの揺動モーメントＭｘとＹ軸まわりの揺動モーメントＭｙを９０°の位相差で交互に発生させることで、ロータ１２０の回転軸ＺのまわりにモーメントＭｚが生起され、このＺ軸まわりのモーメントＭｚにより、ロータ１２０はＺ軸を回転軸として回転することとなる。
【００３２】
このような駆動部材１１５ａ，１１５ｂを作動させる入力波形は、図４に示すような矩形波（パルス波形）を用いることができる。ここで、図４も参照してロータ１２０の回転方向について説明する。
【００３３】
まず、図４（ａ）に示すように、第１の駆動部材１１５ａを作動させ、続いてこれと９０°（π／２）の位相差をもって第２の駆動部材１１５ｂを作動させたときは、ロータ１２０にはＸ軸まわりの揺動モーメントＭｘに続いてこれと９０°の位相差をもってＹ軸まわりの揺動モーメントＭｙが交互に発生（誘起）し、これにより、Ｚ軸まわりには図１に矢印ａで示すようなモーメントＭｚａが生起される。すなわち、ロータ１２０は、２軸Ｘ，Ｙのなす平面において、第１の駆動部材１１５ａに対応する位置（箇所）が第２の駆動部材１１５ｂに対応する位置（箇所）へ移動する方向に回転する。
【００３４】
反対に、図４（ｂ）に示すように、第２の駆動部材１１５ｂを作動させ、続いてこれと９０°（π／２）の位相差をもって第１の駆動部材１１５ａを作動させたときは、ロータ１２０にはＹ軸まわりの揺動モーメントＭｙに続いてこれと９０°の位相差をもってＸ軸まわりの揺動モーメントＭｘが交互に発生（誘起）し、これにより、Ｚ軸まわりには図１に矢印ｂで示すようなモーメントＭｚｂが生起される。すなわち、ロータ１２０は、２軸Ｘ，Ｙのなす平面において、第２の駆動部材１１５ｂに対応する位置（箇所）が第１の駆動部材１１５ａに対応する位置（箇所）へ移動する方向に回転する。
【００３５】
なお駆動部材１１５ａ，１１５ｂを作動させる入力波形は、図４に示すような矩形波（パルス波形）に代えて、例えば正弦波を用いることもできる。
【００３６】
このような駆動部材１１５ａ，１１５ｂは、例えば、電磁力を用いてロータ１２０に駆動力を発生する電磁力駆動部材で構成することができる。この場合、駆動部材１１５ａ，１１５ｂを電磁石で構成し、ロータ１２０を磁性体で構成することにより、電磁力駆動部材１１５ａ，１１５ｂに通電した時、ロータ１２０をそれぞれ駆動部材１１５ａ，１１５ｂの方向に吸引することができる。
【００３７】
また、駆動部材１１５ａ，１１５ｂは、例えば、静電力を用いてロータ１２０に駆動力を発生する静電力駆動部材で構成することができる。この場合、駆動部材１１５ａ，１１５ｂは電極で構成し、ロータ１２０を絶縁体または誘電体で構成することにより、静電力駆動部材１１５ａ，１１５ｂに通電した時、ロータ１２０をそれぞれ駆動部材１１５ａ，１１５ｂの方向に吸引もしくは逆方向に反発させることができる。
【００３８】
また、駆動部材１１５ａ，１１５ｂは、例えば、圧電力を用いてロータ１２０に駆動力を発生する圧電力駆動部材で構成することができる。この場合、駆動部材１１５ａ，１１５ｂは圧電素子で構成し、ステータ１１０を介さずにロータ１２０に直接接触させることで、圧電力駆動部材１１５ａ，１１５ｂを駆動させた時、ロータ１２０をそれぞれ駆動部材１１５ａ，１１５ｂの方向の逆方向に反発させることができる。
【００３９】
また、駆動部材１１５ａ，１１５ｂは、例えば、光圧力を用いてロータ１２０に駆動力を発生する光圧力駆動部材で構成することができる。この場合、駆動部材１１５ａ，１１５ｂはフォトンプレッシャー排出装置で構成することで、光圧力駆動部材１１５ａ，１１５ｂを駆動させた時、ロータ１２０をそれぞれ駆動部材１１５ａ，１１５ｂの方向の逆方向に反発させることができる。
【００４０】
また、駆動部材１１５ａ，１１５ｂは、例えば、光起電力を用いてロータ１２０に駆動力を発生する光起電力駆動部材で構成することができる。この場合、駆動部材１１５ａ，１１５ｂはレーザー排出装置で構成し、ロータ１２０にはフォトダイオードにより起電力を発生させる構成にすることで、光起電力駆動部材１１５ａ，１１５ｂを駆動させた時、ロータ１２０をそれぞれ駆動部材１１５ａ，１１５ｂの方向に吸引もしくは逆方向に反発させることができる。
【００４１】
また、駆動部材１１５ａ，１１５ｂは、例えば、熱応力（熱膨張）を用いてロータ１２０に駆動力を発生する熱応力（熱膨張）駆動部材で構成することができる。この場合、駆動部材１１５ａ，１１５ｂは熱源で構成し、ステータ１１０を介さずにロータ１２０に直接接触させロータ１２０に熱応力（熱膨張）を加えることで、熱応力（熱膨張）駆動部材１１５ａ，１１５ｂを駆動させた時、ロータ１２０をそれぞれ駆動部材１１５ａ，１１５ｂの方向の逆方向に反発させることができる。
【００４２】
ここで、上記のような回転駆動装置１０１の動作原理について、図５を参照して説明する。図５は、一般的に地球ゴマ１と呼ばれるものの概略的斜視図であり、これはジャイロモーメントを利用したものである。
【００４３】
ロータ２０の中心は、ジンバル１０に設けたピボット軸受け１１により左右から支持されている。そのためロータ２０はＸ軸を中心に回転可能である。また、ジンバル１０の中心は、ジンバル１２に設けたピボット軸受け１３により左右から支持されている。そのためジンバル１０はＹ軸を中心に回転可能である。また、ジンバル１２はピボット軸受け１４により上部図示しない上下から支持されている。そのためジンバル１２はＺ軸を中心に回転可能である。
【００４４】
このような地球ゴマ１において、Ｘ軸を中心に揺動モーメントＭｘで回転しているロータ２０がある。これにＹ軸を中心にジンバル１０を回転させ、揺動モーメントＭｙを加える。するとＺ軸を中心にＭｚというジャイロモーメントが発生し、ジンバル１２が回転する。
【００４５】
回転駆動装置１０１は、このジャイロモーメントの作用をロータ１２０の動力として実現したものである。
【００４６】
すなわち、図１において、ロータ１２０の支点（すなわち環状軸受け１１１、より正確には、環状軸受け１１１の中心すなわちロータ１２０の球状部分１２１の中心）において、直交する３軸Ｘ，Ｙ，Ｚにジャイロモーメントを当てはめると、コリオリの力によりＭｚａ，Ｍｚｂという回転力が発生し、ロータ１２０が自転することが理解される。
【００４７】
この回転駆動装置１０１は、さらに、ステータ１１０に、ロータ１２０が回転している状態で回転速度を加速または減速させる加速／減速部材１１６を設けることが好ましい。
【００４８】
加速／減速部材１１６は、図６に示すように、ロータ１２０の一部の領域１２６が有する磁荷（磁気）の極性（Ｎ極またはＳ極）と同じ極性の磁場と、逆の極性の磁場とを切り換えて発生可能な磁極（電磁石）１１７を備えて構成される。
【００４９】
すなわち、図６に示すように、ロータ１２０の一部の領域１２６に磁石プレート１２７を貼り付けておく。例えば、Ｎ極の磁石プレート１２７を貼り付けておく。
【００５０】
ロータ１２０が回転しているとき磁石プレート１２７を貼り付けた領域１２６が通過する位置またはその付近に、加速／減速部材１１６の電磁石（磁極）１１７を配置する。例えば、図６に示すように、電磁石（磁極）１１７を配置する。
【００５１】
そして、ロータ１２０の前記領域１２６が加速／減速部材１１６を通過する手前で、電磁石１１７に通電してＮ極またはＳ極の磁極を生起させる。また、ロータ１２０の前記領域１２６が加速／減速部材１１６を通過する瞬間に、電磁石１１７の通電を解除して消極させる。このような電磁石１１７のオン／オフのタイミングは、適宜のセンサを用いて的確に行う。
【００５２】
ロータ１２０の回転を加速させるときは、図６に示すように、電磁石１１７に通電してＳ極の磁極を生起させる。これにより、ロータ１２０の磁石プレート１２７（Ｎ極）には、電磁石１１７の磁極（Ｓ極）から磁気的な吸引力が作用し、その結果、ロータ１２０の回転は加速される。
【００５３】
一方、ロータ１２０の回転を減速させるときは、図７に示すように、電磁石１１７に通電してＮ極の磁極を生起させる。これにより、ロータ１２０の磁石プレート１２７（Ｎ極）には、電磁石１１７の磁極（Ｎ極）から磁気的な斥力が作用し、その結果、ロータ１２０の回転は減速される。
【００５４】
また、図示してないが、加速／減速部材１１６は、ロータ１２０の一部の領域が有する電荷の極性（＋極または−極）と同じ極性の電場と、逆の極性の電場とを切り換えて発生可能な電極部を備えて構成することも可能である。
【００５５】
図８は、この発明による回転駆動装置の第２の実施形態を示す概略的正面図、図９は概略的右端面図である。この回転駆動装置２０１は、概略的に筒状空間で示すステータ２１０内に、棒状または筒状のロータ２２０が、一端部を支点として軸線まわりに回転可能に、そして、支点まわりに揺動可能に支持されたものである。
【００５６】
ロータ２２０の一端部は膨らんだ球状に形成され、この球状部分２２１が、ステータ２１０の筒状空間に張り出した球面の一部をなす凹状軸受け２１１に支持されている。そのため、ロータ２２０は、凹状軸受け２１１を支点として、より正確には、凹状軸受け２１１の中心すなわちロータ２２０の球状部分２２１の中心を支点中心として、ロータ２２０の軸線のまわりに回転可能に支持されている。また、ロータ２２０は、球状部分２２１が形成された一端部から延出した他端部側周縁の任意の箇所が、ステータ２１０の筒状空間に張り出した駆動部材２１５ａ，２１５ｂに接触しない範囲で、揺動可能に支持されている。
【００５７】
ステータ２１０の筒状空間には、ロータ２２０の一端部支点で互いに直交する３軸のうち、ロータ２２０の回転軸Ｚを除く２軸Ｘ，Ｙのまわりにロータ２２０の揺動モーメントＭｘ，Ｍｙをそれぞれ発生（誘起）可能な２つの駆動部材２１５ａ，２１５ｂが設けてある。
【００５８】
すなわち、Ｘ軸のまわりにロータ２２０の揺動モーメントＭｘを発生可能な第１の駆動部材２１５ａと、Ｙ軸のまわりにロータ２２０の揺動モーメントＭｙを発生可能な第２の駆動部材２１５ｂとが、２軸Ｘ，Ｙのなす平面において凹状軸受け２１１の支点（ロータ２２０の球状部分２２１の中心）を中心とする９０°の角度で配置されている。
【００５９】
このような駆動部材２１５ａ，２１５ｂを９０°の位相差で作動させることにより、ロータ２２０にＸ軸まわりの揺動モーメントＭｘとＹ軸まわりの揺動モーメントＭｙを交互に発生（誘起）させることができる。そして、ロータ２２０にＸ軸まわりの揺動モーメントＭｘとＹ軸まわりの揺動モーメントＭｙを９０°の位相差で交互に発生させることで、ロータ２２０の回転軸ＺのまわりにモーメントＭｚが生起され、このＺ軸まわりのモーメントＭｚにより、ロータ２２０はＺ軸を回転軸として回転することとなる。
【００６０】
このような駆動部材２１５ａ，２１５ｂを作動させる入力波形は、図４に示すような矩形波（パルス波形）を用いることができる。ここで、図４も参照してロータ２２０の回転方向について説明する。
【００６１】
まず、図４（ａ）に示すように、第１の駆動部材２１５ａを作動させ、続いてこれと９０°（π／２）の位相差をもって第２の駆動部材２１５ｂを作動させたときは、ロータ２２０にはＸ軸まわりの揺動モーメントＭｘに続いてこれと９０°の位相差をもってＹ軸まわりの揺動モーメントＭｙが交互に発生（誘起）し、これにより、Ｚ軸まわりには図８に矢印ａで示すようなモーメントＭｚａが生起される。すなわち、ロータ２２０は、２軸Ｘ，Ｙのなす平面において、第２の駆動部材２１５ｂに対応する位置（箇所）が第１の駆動部材２１５ａに対応する位置（箇所）へ移動する方向に回転する。
【００６２】
反対に、図４（ｂ）に示すように、第２の駆動部材２１５ｂを作動させ、続いてこれと９０°（π／２）の位相差をもって第１の駆動部材２１５ａを作動させたときは、ロータ２２０にはＹ軸まわりの揺動モーメントＭｙに続いてこれと９０°の位相差をもってＸ軸まわりの揺動モーメントＭｘが交互に発生（誘起）し、これにより、Ｚ軸まわりには図８に矢印ｂで示すようなモーメントＭｚｂが生起される。すなわち、ロータ２２０は、２軸Ｘ，Ｙのなす平面において、第１の駆動部材２１５ａに対応する位置（箇所）が第２の駆動部材２１５ｂに対応する位置（箇所）へ移動する方向に回転する。
【００６３】
この実施形態の場合も、第１の実施形態の場合と同様に、駆動部材２１５ａ，２１５ｂは、例えば、電磁力駆動部材、静電力駆動部材、圧電力駆動部材、光圧力駆動部材、光起電力駆動部材、または熱応力（熱膨張）駆動部材で構成することができる。
【００６４】
また、この実施形態の場合も、第１の実施形態の加速／減速部材１１６と同様に、適宜の加速／減速部材を設けることが好ましい。
【００６５】
以上のようなこの発明によれば、ロータと直交する軸上に駆動力発生部を２点以上有し、それぞれの駆動力を位相をずらして作動させることでロータを回転するという原理を利用することによって、軸芯コアを囲むようにしてマグネットを配置する必要がなくなる。すなわち、小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】この発明による回転駆動装置の第１の実施形態を示す概略的正面図である。
【図２】図１の回転駆動装置の概略的左端面図である。
【図３】図１の回転駆動装置の概略的右端面図である。
【図４】図１の回転駆動装置の駆動部材に入力する入力波形の一例を示す波形図である。
【図５】ジャイロモーメントを説明するための概略的斜視図である。
【図６】図１〜図３の回転駆動装置の加速方法の一例を示す説明図である。
【図７】図１〜図３の回転駆動装置の減速方法の一例を示す説明図である。
【図８】この発明による回転駆動装置の第２の実施形態を示す概略的正面図である。
【図９】図８の回転駆動装置の概略的右端面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０１，２０１  回転駆動装置
１１０，２１０  ステータ
１１１  環状軸受け
２１１  凹状軸受け
１１５ａ，１１５ｂ，２１５ａ，２１５ｂ  駆動部材
１１６  加速／減速部材
１１７  電磁石
１２０，２２０  ロータ
１２１，２２１  球状部分
１２７  磁気プレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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